DE3627800C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungseinrichtung für das Band einer Band-Umreifungsmaschine, einen im wesent­ lichen ringförmigen Rahmen mit Bandkanal umfassend, in den das Band aus einer Position vor einem Bandverschlußaggregat ein­ geschossen wird und welcher das Band entlang einer zum Inneren des Rahmens weisenden, im wesentlichen flächigen Bandgleitbahn um das im Inneren des Rahmens bereitzuhaltende Packstück herum- sowie zur Bildung einer überlappenden Bandverschlußzone wieder dem Bandverschlußaggregat zuführt, wobei zumindest die zum Inneren des Rahmens weisende Bandgleitbahn der Bandzuführungseinrichtung mit verminderter Reibung ausgebildet ist.

Band-Umreifungsmaschinen, insbesondere für schweißbares thermoplastisches Kunststoffband, und demzufolge Führungsein­ richtungen für das Band sind in zahlreichen Ausführungen bekannt. Die Erfindung geht aus von Führungseinrichtungen, die für greiferlos transportiertes, d. h. mit Hilfe von Ein­ schußvorrichtungen zugefördertes Band bestimmt sind. Solche Einschußvorrichtungen bestehen häufig aus das Band zwischen sich greifenden, gegenläufig angetriebenen Bandtransportwalzen oder -rollen. All dies ist bekannt, wozu beispielsweise auf die DE-PS 30 23 526 verwiesen wird.

Das Einschießen von Kunststoffband in einen umlaufenden Rahmen ist physikalisch bedingt dadurch gekennzeichnet, daß der während des Einschießens immer länger werdende Bandab­ schnitt mit zunehmender Länge labiler wird. Das Band be­ schreibt in seiner Führungseinrichtung teilweise unkontrollier­ bare und auch unerklärliche Bewegungen, die häufig zu Störfäl­ len führen. Störfälle wie Bandstau, Bandknicke od. dgl. treten begreiflicherweise um so häufiger auf, je größer die Umlauf­ strecke für das Band ist. Auch die Knickstabilität des Bandes hat auf die Sicherheit der Bandzuführung ganz erheblichen Einfluß. Was die Bandqualität betrifft, befindet sich der Umreifungstechniker in einem Dilemma, denn einerseits ver­ langen die Anwender ein recht dünnes, flexibles Band, während es für den sicheren Bandeinschuß grundsätzlich vorteilhafter ist, ein stabileres und somit knicksteiferes Band zu verwenden.

Aus der US-PS 37 68 369 ist eine Bandführungseinrichtung bekannt, in deren Eckbereichen gegeneinander versetzte Rollengruppen angeordnet sind. Zwischen den Eckbereichen ist die Bandführung so segmentiert, daß sich die jeweiligen Bandrückhalteklappen schuppenartig überlappen und die Bandführungskanalbodenteile leicht sägezahnartig aneinander anschließen. Ziel dieser Konstruktion ist es, die Reibung zwischen dem Band und der Bandgleitbahn zu vermindern.

Nachteilig sind an dieser reibungsarmen Bandzuführungseinrichtung die aufwendige Konstruktion mit gegeneinander versetzten Rollengruppen in den Eckbereichen und außerdem die segmentierte Bandführung zwischen den Eckbereichen.

Der Erfindung liegt nun, ausgehend von einer Führungsein­ richtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher umrissenen Art die Aufgabe zugrunde, mit wesentlich einfacheren Mitteln eine reibungsarme Führungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Anzahl der Betriebsstörungen, die durch fehlerhaften Bandeinschuß hervorgerufen werden, erheblich mindert und die es auch zuläßt, Band von vergleichsweise geringer Qualität, insbesondere Band von geringerer Knick­ steifigkeit verwenden zu können.

Die Erfindung löst diese Aufgabe in überraschend ein­ facher Art und Weise dadurch, daß eine aus kleinflächigen Bandauflagezonen und rückweichenden Vertiefungen bestehende Profilierung nach Art einer Rauhung in die Bandgleitbahn eingearbeitet ist. Diese Lösung ist auch insoweit überaschend als die Fachwelt bislang stets danach getrachtet hat, die Bandgleitbahn, die ja für einen möglichen reibungs­ losen Bandvorschub sorgen soll, möglichst glattflächig auszu­ bilden, ja sogar zu polieren. Dies hat aber erstaunlicherweise eher zu einer Erhöhung der Fehlerquote als zu ihrer Minderung geführt, was man sich nicht erklären konnte. Besonders dann, wenn die Bandgleitbahn aus Kunststoff, insbesondere also Bestandteil eines Kunststoff-Bandkanals war, wurde die Zahl der Ausfälle mitunter eklatant.

Die Wirkung der Erfindung läßt sich im Nachhinein mut­ maßlich wie folgt erklären:
Die durch die Profilierung geschaffene Rauhung untergliedert die Bandgleitbahn in relativ kleinflächige Bandauflagezonen und in mit dem Band nicht in Kontakt tretende Vertiefungen. Dadurch wird die Reibfläche zwischen Band und Bandgleitbahn verringert, so daß wahrscheinlich auch der Effekt der durch Reibbewegungen hervorgerufenen elektrostatischen Aufladung gemindert wird. Außerdem scheinen sich zwischen dem Band und der Bandgleitbahn durch die rückweichenden Vertiefungen "Trag­ luftpolster" auszubilden, die einen von Reibungskräften freien oder doch reibungsarmen Bandtransport ermöglichen. Versuche haben gezeigt, daß nicht nur solches Band, welches bislang zu relativ wenigen Störfällen geführt hat, nunmehr praktisch störungsfrei verarbeitet werden kann, sondern daß auch bisher äußerst schlecht verarbeitbares Band dank der erfindungs­ gemäßen Ausbildung der Führungseinrichtung problemlos ein­ schießbar ist.

Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil ist außeror­ dentlich bedeutsam, denn moderne Umreifungsmaschinen haben eine sehr hohe Taktleistung, die durch jeden einzelnen Stör­ fall ganz erheblich aus den Fugen gerät. Vor allem ist dies deswegen gravierend, weil die Herstellung ordnungsgemäßer Bandverschlüsse mit einer Vorrichtung etwa nach der DE-PS 30 23 526 an sich keine Probleme innerhalb eines Umreifungs­ zyklus aufwirft. Mit der Erfindung ist jetzt noch die bislang bestehengebliebene wesentliche Schwachstelle beseitigt worden. Dies gelang - wie die Offenbarung der vorliegenden Erfindung zeigt - durch eine relativ einfache Oberflächenbehandlung der Bandgleitbahn, in die im wesentlichen lediglich die rückwei­ chenden Vertiefungen einzuarbeiten sind. Dies kann bei einer zu extrudierenden Führungseinrichtung ebenso einfach durchge­ führt werden wie bei einer spanabhebend hergestellten. Die Vertiefungen können geformt, gefräst, gehobelt oder sonstwie in die Bandgleitfläche eingearbeitet werden. Hierzu stehen dem Fachmann alle gängigen Werkstoffbearbeitungsmethoden zur Verfügung, die er bei Bedarf anwenden vermag. Die relativ kleinflächigen Bandauflagezonen verbleiben von der ursprüng­ lich glatten Bandgleitbahn nach Abzug derjenigen Flächenan­ teile, die die rückweichenden Vertiefungen für sich in An­ spruch nehmen.

Es wurde bisher festgestellt, daß die Fehlerquote regel­ mäßig mit zunehmenden Temperaturen steigt. Dies rührt daher, daß das Kunststoffband bei erhöhten Temperaturen "weicher" und somit labiler wird. Temperaturunterschiede in den üblichen praktischen Schwankungsbereichen spielen bei den erfindungs­ gemäßen Führungseinrichtungen nun auch keine Rolle mehr.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 gekennzeichneten Führungseinrichtung er­ geben sich aus den Unteransprüchen. Hiervon soll eine Aus­ führung hervorgehoben werden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß bei einer insbesondere im wesentlichen U- bzw. C-för­ migen Bandführung auch die der Bandgleitbahn gegenüberliegend angeordnete Bandstützbahn eine Profilierung aufweist. Dies trägt dem Umstand Rechnung, daß das in einen Bandkanal einge­ schossene Band zu sinus- bzw. wellenförmigen Schlängel- oder Schlingerbewegungen führt. Die Profilierung der beiden gegen­ überliegenden Flächen der Bandführung führt vermutlich zu einer bemerkenswerten Bandberuhigung.

Hervorzuheben ist weiter, daß es mit einer bezüglich der Bandlaufrichtung schräg gestellten Profilierung möglich ist, dem Band eine gezielte Querbewegung aufzuprägen. Dies ist insbesondere bei Verwendung von Umreifungsrahmen, bei denen das Band mit einer Längskante gegen eine metallische Begren­ zung läuft, insoweit vorteilhaft, als durch gezielte Ablenkung von dieser Anlagefläche die Bandkante geschont wird.

Eine gegen Verschleiß der Führungseinrichtung äußerst resistente, besonders vorteilhafte Ausführungsform, besteht darin, daß die Bandauflagezonen von den Oberflächen von in die Bandgleitbahn sowie ggf. in die Bandstützbahn teilweise einge­ betteten Körpern ausgebildet sind, wobei diese Körper kleine, etwa granulat- oder kugelförmige Partikel, insbesondere Glas­ perlen oder Stahlkugeln sein können. Die Perlen oder Kugeln sind auf relativ einfache Weise in das Kunststoffmaterial der Bandgleitbahn etwa einzuschmelzen oder einzupressen. In diesen Fällen bilden die bestehenbleibenden Oberflächen der Führungs­ einrichtung die rückweichenden Vertiefungen selbst aus. Während bei den übrigen Ausführungsformen die Vertiefungen in die Führungseinrichtung eingebracht werden, werden bei diesen Alternativen die kleinflächigen Bandaufnahmezonen an der Führungseinrichtung angeordnet.

Alles in allem trägt die Erfindung erheblich zur Betriebs­ sicherheit einer Umreifungsmaschine bei und dies sogar dann, wenn an sich als "minderwertig" betrachtetes Band verwendet wird. Die Erfindung ermöglicht es folglich, eine Maschine trotz Verwendung preisgünstigeren Bandmaterials wesentlich betriebssicherer arbeiten zu lassen.

Nachfolgend werden mehrere in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipansicht einer Band-Umreifungsmaschine,

Fig. 2 eine schaubildliche Detailansicht eines Abschnit­ tes einer Führungseinrichtung,

Fig. 3 eine entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 4 bis 7 Darstellungen von Abschnitten von Führungs­ einrichtungen mit verschieden profilierten Bandgleitbahnen.

Die Band-Umreifungsmaschine 10 nach Fig. 1, deren Ma­ schinengestell im einzelnen nicht dargestellt ist, umfaßt eine Einschußvorrichtung 11 für ein insbesondere aus thermo­ plastischem Material bestehendes Band 12, ein Bandverschluß­ aggregat 13 sowie einen umlaufenden, in sich geschlossenen, im wesentlichen ringförmigen Rahmen R.

Die Bandeinschußvorrichtung umfaßt zwei, das Band 12 zwischen sich fassende, gegenläufig angetriebene Einschuß­ walzen 16, 17, die das Band 12 durch nicht dargestellte Führungskanäle zunächst durch das Bandverschlußaggregat 13 und dann in den Rahmen R einschießen. Dabei wird das Band 12 in Richtung der eingezeichneten Pfeile längs des gesamten Rahmens R geführt, bis sein vorderer Abschnitt wieder im Bandverschluß­ aggregat 13 angelangt ist.

Der Rahmen R umfaßt zunächst mit dem Bauteil 14 als der eigentlichen Führungseinrichtung einen aus Kunststoff bestehen­ den Rahmenteil, von dem Abschnitte in den übrigen Figuren dargestellt sind. Der Rahmenteil 14 ist im wesentlichen U-för­ mig und liegt mit seiner offenen U-Seite gegen den mit 15 bezeichneten plattenhaften Rahmenteil an. Während des Einschuß­ vorgangs findet das Band 12 einen im wesentlichen allseits geschlossenen Bandkanal 18 vor. Wenn das durch Einschuß in den Rahmen R bzw. 14, 15 für die Umreifung vorbereitete Band 12 um ein Packstück 19 gestrafft werden soll, wird es aus dem Bandkanal 18 herausgezogen. Diesbezüglich sind verschiedene Methoden bekannt. Eine davon besteht darin, den Rahmenteil 14 vom Rahmenteil 15 zu lüften, so daß das Band 12 aus dem dabei zwischen den Teilen 14 und 15 gebildeten Spalt heraus­ gezogen werden kann. Es ist auch möglich, die innere Begren­ zung des Bandkanals 18 mit Hilfe eines flexiblen, insbesondere Textilstreifens 20 (Fig. 2) zu verschließen, der beim Spannen des Bandes durch rücklaufenden Antrieb der Einschußwalzen 16, 17 der Einschußvorrichtung 11 von der sich zusammenziehenden Bandschlaufe zur Seite gedrängt wird.

Die Bandeinschußvorrichtung 11, das Bandverschlußaggregat 13 und der Rahmen 13, 14 als solcher wie auch das Herausziehen des um das Packstück 19 herumgelegten Bandes aus dem Rahmen ist nicht Gegenstand dieser Anmeldung und im übrigen auch beispielsweise durch die DE-PSen 30 23 526 und 25 36 366 bekannt.

Wesentlich ist, daß das Band 12 als solches frei in den umlaufenden Bandkanal 18 eingeschossen wird. Es muß dabei, bis sein vorderes Ende nach einem Umlauf wieder im Bandver­ schlußaggregat 13 angelangt ist, im wesentlichen fünf gerade Flächenabschnitte und vier 90°-Bögen durcheilen, und zwar innerhalb eines Sekundenbruchteils. Aufgrund der auf das Band einwirkenden Schub- und Fliehkräfte ist das vordere Bandende bestrebt, an der nach innen weisenden Bandgleitbahn 21 ent­ langzugleiten.

Je länger der Bandkanal 18 und je weniger knicksteif das Band 12 ist, umso eher können beim Einschießen des Bandes Betriebsstörungen durch Bandstau entstehen. Um dies weitest­ gehend zu vermeiden, also um die Betriebssicherheit auch bei Verwendung relativ "weicher" Bänder zu verbessern, weist erfindungsgemäß die Bandgleitbahn 21 eine Aufrauhung oder Profilierung 22 auf. Diese besteht aus kleinflächigen Bandauf­ lagezonen 22 und Vertiefungen 24.

Der Flächenanteil der rückspringenden Vertiefungen 24 an der Gesamtfläche der vom Band 12 tangierten Bandgleitbahn 21 sollte mindestens etwa 30%, vorzugsweise jedoch mehr als 50% betragen.

Bei den in den Fig. 2 bis 4a dargestellten Ausführungs­ beispielen sind die Bandauflagezonen 23 als schmale, längs der Bandgleitbahn 21 verlaufende Rippen und die Vertiefungen 24 als zwischen den Rippen parallel zu diesen angeordnete Nuten ausgebildet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, 5a und 7 sind die Vertiefungen 24 nach Form und Größe etwa linsen- bis reiskorn­ förmig gestaltet.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6, 6a besitzt die Rauhung 22 eine etwa netzgitterartige Struktur mit sehr dünnen Rippen als "Netzstege" und dazwischen befindlichen etwa rautenartigen Vertiefungen 24. Wie der Längsschnitt nach Fig. 6a zeigt, ist die Profilierung 22 in Bandlauf­ richtung (= Einschußrichtung) etwa sägezahnartig ausgebildet, wobei die Sägezahnflanken der größeren Steigung in Bandlauf­ richtung (= Einschußrichtung) weisen.

Fig. 7 veranschaulicht, daß die Profilierung bezüglich der Bandlaufrichtung (= Einschußrichtung) unter einem Winkel W schräg verlaufend orientiert ist.

Die Vertiefungen 24 schaffen, gleich welcher Konfigu­ ration oder Orientierung, bilden vermutlich für das Band "Tragluftpolster" wodurch die Bandreibung und damit auch die elektrostatischen Aufladungskräfte vermindert werden. Jeden­ falls führt die Profilierung der Bandgleitbahn 21 zu einer drastischen Minderung von Störfällen beim Bandeinschuß. Die sägezahnartige Struktur nach den Fig. 6, 6a soll vorstellbare "Zitterbewegungen" des Bandes entgegen der Einschußrichtung weitestgehend verhindern und dadurch den Bandverschub begün­ stigen.

Die Schrägorientierung nach Fig. 7, die im übrigen auch bei den anderen Rauhungs-Strukturen vorgesehen werden kann, erteilt dem Band eine Führungskomponente in Richtung des zur Einschußrichtung (= Bandlaufrichtung) schrägen Schenkels des Winkels W und bezweckt, daß das Band von der Kante 14 a des Rahmenteiles 14, an welcher ja der metallische Rahmenteil 15 anliegt, wegbewegt wird, um die betreffende Bandkante zu schonen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei der der Bandkanal 18 nach innen hin durch den flexiblen Streifen 20 begrenzt wird, ist nur die gegenüberliegende, nach innen weisende Bandgleitbahn 21 mit einer Profilierung 22 versehen. Demgegenüber ist bei der Variante nach Fig. 3 auch die der Bandgleitbahn 21 gegenüberliegende Bandstützbahn 25 profi­ liert. Dies hat den Zweck, auch an dieser Bandstützfläche den Band-Flächenkontakt günstig zu beein­ flussen.

Die in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichnete Trennlinie 26 soll veranschaulichen, daß der Rahmenteil 14 aus den beiden Rahmenhalbteilen 14 a und 14 b zusammengesetzt sein kann.

Die "Rautiefe", d.h. der Rücksprung der Vertiefungen 24 gegenüber den Bandauflagezonen 23 liegt etwa in einem bislang als vorteilhaft erkannten Bereich von 0,15 bis 0,35 mm.

Ausführungsformen, bei denen die kleinflächigen Bandauf­ lagezonen aus in die Bandbahn(en) eingebetteten kleinen Kör­ pern wie Perlen oder Kugeln bestehen, kann man sich in Anleh­ nung an die Fig. 5 und 7 leicht vorstellen. Die dort einge­ zeichneten ellipsenförmigen Gebilde wären dann keine Vertiefun­ gen, sondern von den kleinen Körpern gebildete Erhebungen. Ihre in der Aufsicht erscheinenden "Abdrücke" wären in der Regel eher kreisrund statt elliptisch, wenn Kügelchen oder Perlen verwendet werden.

Claims (10)

1. Führungseinrichtung für das Band einer Band-Umreifungs­ maschine, einen im wesentlichen ringförmigen Rahmen mit Band­ kanal umfassend, in den das Band aus einer Position vor einem Bandverschlußaggregat eingeschossen wird und welcher das Band entlang einer zum Innern des Rahmens weisenden, im wesentlichen flächigen Bandgleitbahn um das im Innern des Rahmens bereitzuhaltende Packstück herum- sowie zur Bildung einer überlappenden Bandverschlußzone wieder dem Bandverschlußaggregat zuführt, wobei zumindest die zum Innern des Rahmens weisende Bandgleitbahn der Bandführungseinrichtung mit verminderter Reibung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus kleinflächigen Bandauflagezonen (23) und rückweichenden Vertiefungen (24) bestehende Profilierung (22) nach Art einer Rauhung in die Bandgleitbahn (21) eingearbeitet ist.

2. Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenanteil der rückspringenden Vertiefungen (24) an der Gesamtfläche der vom Band (12) tangierten Bandgleitbahn (21) mindestens etwa 30%, vorzugsweise mehr als 50% beträgt.

3. Führungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer insbesondere im wesentlichen U- bzw. C-förmigen Bandführung (Fig. 3) auch die der Bandgleitbahn (21) gegenüberliegend angeordnete Bandstützbahn (25) eine Profilierung (22) aufweist.

4. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (22) aus einer Vielzahl von zueinander parallel verlaufenden Nuten und Stegen besteht.

5. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (24) nach Art und Größe linsen- und reiskornförmig ausgebildet sind.

6. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (22) im Längsschnitt bezüglich der Bandlaufrichtung sägezahnartig ausgebildet ist, wobei die Sägezahnflanken der größeren Steigung in Bandlaufrichtung weisen.

7. Führungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (28) bezüglich der Bandlaufrichtung unter einem Winkel (W) schräg verlaufend orientiert ist.

8. Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhtiefe der Profilierung (22) etwa 0,15 bis 0,35 mm beträgt.

9. Führungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandauflagezonen (23) von den Oberflächen von in die Bandgleitbahn (21) sowie ggf. in die Bandstützbahn (25) teilweise eingebetteten Körpern ausgebildet sind.

10. Führungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper kleine, etwa granulat- oder kugelförmige Partikel, insbesondere Glasperlen oder Stahlkugeln sind.